Số oxi hóa: định nghĩa, quy tắc xác định số oxi hóa, ví dụ và bài tập có đáp án Hóa 10

Số oxi hóa là điện tích của nguyên tử trong phân tử nếu giả định cặp electron dùng chung thuộc hẳn về nguyên tử có độ âm điện lớn hơn. Các quy tắc xác định số oxi hóa, ví dụ S, N, Mn, Cr, Fe3O4 và bài tập có đáp án Hóa 10.

Số oxi hóa: định nghĩa, quy tắc xác định số oxi hóa, ví dụ và bài tập có đáp án Hóa 10

Số oxi hóa là gì?

Số oxi hóa của một nguyên tử trong phân tử là điện tích của nguyên tử đó với giả định rằng cặp electron dùng chung thuộc hẳn về nguyên tử có độ âm điện lớn hơn. Số oxi hóa là công cụ để nhận biết phản ứng oxi hóa - khử và cân bằng phương trình.

Các quy tắc xác định số oxi hóa

  1. Số oxi hóa của nguyên tử trong đơn chất bằng $0$ (như $\ce{Fe}$, $\ce{O2}$, $\ce{Cl2}$).
  2. Số oxi hóa của ion đơn nguyên tử bằng điện tích ion ($\ce{Na+}$: $+1$; $\ce{S^{2-}}$: $-2$).
  3. Tổng số oxi hóa của các nguyên tử trong phân tử bằng $0$; trong ion đa nguyên tử bằng điện tích của ion.
  4. Trong hợp chất: kim loại nhóm IA là $+1$, nhóm IIA là $+2$, $\ce{Al}$ là $+3$, $\ce{F}$ là $-1$.
  5. Hydrogen thường là $+1$ (trừ hydride kim loại như $\ce{NaH}$: $-1$); oxygen thường là $-2$ (trừ peroxide như $\ce{H2O2}$: $-1$).

Ví dụ xác định số oxi hóa

Ví dụ 1

Tính số oxi hóa của S trong $\ce{H2SO4}$.

Gọi số oxi hóa của S là $x$: $2(+1) + x + 4(-2) = 0$ nên $x = +6$.

Ví dụ 2

Tính số oxi hóa của Cr trong $\ce{K2Cr2O7}$.

$2(+1) + 2x + 7(-2) = 0$ nên $x = +6$.

Ví dụ 3

Tính số oxi hóa của N trong $\ce{NH4+}$.

$x + 4(+1) = +1$ nên $x = -3$.

Ví dụ 4

Tính số oxi hóa của Mn trong $\ce{KMnO4}$ và Fe trong $\ce{Fe3O4}$.

Mn: $+1 + x + 4(-2) = 0$ nên $+7$. Fe: $3x + 4(-2) = 0$ nên $x = +8/3$ (trung bình; thực tế gồm $\ce{Fe^{2+}}$ và $\ce{Fe^{3+}}$).

Xem bài: Liên kết cộng hóa trị phân cực

Phân biệt số oxi hóa và hóa trị

Số oxi hóa có dấu ($+$ hoặc $-$) và có thể là số thập phân; hóa trị là số liên kết hoặc điện tích ion và không mang dấu. Trong $\ce{CO2}$, C có số oxi hóa $+4$ còn $\ce{CH4}$ có $-4$ nhưng C đều có hóa trị $4$.

Những lỗi thường gặp

Bài tập thực hành

  1. Tính số oxi hóa của N trong $\ce{HNO3}$.
  2. Tính số oxi hóa của Cl trong $\ce{HClO4}$.
  3. Tính số oxi hóa của C trong $\ce{CO2}$ và $\ce{CH4}$.
  4. Tính số oxi hóa của P trong $\ce{PO4^{3-}}$.
  5. Tính số oxi hóa của S trong $\ce{SO4^{2-}}$ và $\ce{S^{2-}}$.

Đáp án

  1. $+1 + x + 3(-2) = 0$ nên $x = +5$.
  2. $+1 + x + 4(-2) = 0$ nên $x = +7$.
  3. $\ce{CO2}$: $+4$; $\ce{CH4}$: $-4$.
  4. $x + 4(-2) = -3$ nên $x = +5$.
  5. $x + 4(-2) = -2$ nên $x = +6$; $\ce{S^{2-}}$: $-2$.

Tổng kết

Bài học liên quan

Bài tiếp theo: Phản ứng oxi hóa – khử, chất oxi hóa và chất khử

Xem tất cả bài học chủ điểm Phản ứng oxi hóa – khử

Câu hỏi thường gặp

Số oxi hóa là gì?

Là điện tích quy ước của nguyên tử trong phân tử khi coi mọi liên kết là liên kết ion.

Số oxi hóa của đơn chất bằng bao nhiêu?

Bằng $0$.

Số oxi hóa của oxygen thường là bao nhiêu?

$-2$, trừ peroxide ($-1$) và $\ce{OF2}$ ($+2$).

Số oxi hóa khác hóa trị thế nào?

Số oxi hóa có dấu và có thể không nguyên; hóa trị không có dấu.